Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA INF8 - STYCZEŃ 2017



PYTANIE NR 7.
Na wejście wzmacniacza optycznego podano sygnał o mocy 0,1 mW, a na jego wyjściu uzyskano sygnał o mocy 10 mW. Oznacza to, że wzmocnienie tego wzmacniacza wyrażone w decybelach wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzmocnienie mocy w dB liczy się ze wzoru: G = 10·log10(Pwyj/Pwej). Tutaj Pwyj/Pwej = 10 mW / 0,1 mW = 100, więc G = 10·log10(100) = 10·2 = 20 dB. Wartość 10 dB odpowiadałaby tylko zwiększeniu mocy 10-krotnemu.

Pełne wyjaśnienie:

W telekomunikacji (także optycznej) wzmocnienie mocy bardzo często podaje się w decybelach, bo skala logarytmiczna ułatwia opis dużych zmian mocy oraz sumowanie zysków i strat w torze.

Dla mocy obowiązuje zależność:

G(dB) = 10 · log10(Pwyj / Pwej)

W zadaniu: Pwej = 0,1 mW, Pwyj = 10 mW. Najpierw liczony jest stosunek mocy:

10 / 0,1 = 100 (czyli wzrost stukrotny).

Następnie przejście na dB:

G = 10 · log10(100) = 10 · 2 = 20 dB.

Dlaczego pozostałe wartości nie pasują?

  • "10 dB" odpowiada w przybliżeniu wzrostowi mocy 10 razy, a nie 100 razy, więc zaniża wynik.
  • "40 dB" oznaczałoby wzrost mocy o 10 000 razy (bo 40 dB = 10·log10(10 000)), co jest niezgodne z danymi.
  • "100 dB" oznaczałoby ekstremalnie duży przyrost (10^10 razy), całkowicie nieadekwatny do podanych mocy.

Typowa pułapka egzaminacyjna to użycie wzoru 20·log10 (właściwego dla napięć/natężeń przy tym samym oporze) zamiast 10·log10 dla mocy. W tym zadaniu jednoznacznie pracujemy na mocach w mW, więc poprawny jest współczynnik 10.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest wzmocnienie w decybelach w torze optycznym?
To logarytmiczna miara stosunku mocy sygnału na wyjściu do mocy na wejściu. Dla mocy używa się wzoru G(dB)=10·log10(Pwyj/Pwej). Dzięki temu łatwiej porównuje się duże zmiany mocy i sumuje zyski oraz straty w łączu.
Jak obliczyć wzmocnienie dB, gdy znam moce w mW?
Najpierw policz iloraz Pwyj/Pwej (jednostki muszą się skrócić, np. mW/mW). Potem zastosuj 10·log10 tego ilorazu. Przykład: 10 mW i 0,1 mW daje iloraz 100, a więc 10·log10(100)=20 dB.
Dlaczego dla mocy jest 10·log10, a nie 20·log10?
Współczynnik 10 dotyczy bezpośrednio stosunku mocy. Wzór 20·log10 pojawia się dla napięć lub prądów, bo moc jest proporcjonalna do kwadratu amplitudy. Gdy w zadaniu podane są moce (mW), stosuje się 10·log10.
Co oznacza przyrost mocy o 3 dB w praktyce?
Przyrost o około 3 dB oznacza mniej więcej podwojenie mocy (×2). To przydatna reguła orientacyjna przy szacowaniu budżetu mocy w światłowodzie, gdy szybko oceniasz wpływ elementów toru (złącza, splittery, wzmacniacze).
Co oznacza 10 dB i 20 dB w przeliczeniu na razy?
To szybkie punkty odniesienia: 10 dB odpowiada wzrostowi mocy 10×, a 20 dB wzrostowi 100×. Wynika to z logarytmu dziesiętnego: 10 dB = 10·log10(10), 20 dB = 10·log10(100).
Jakie błędy najczęściej popełnia się w zadaniach na dB?
Najczęstsze pomyłki to: użycie 20·log10 zamiast 10·log10, pominięcie logarytmu (wzięcie samego ilorazu jako dB), błędne obliczenie log10(100) oraz nieuwaga w podstawieniu (zamiana Pwej z Pwyj). Pomaga zapis kroków i kontrola "razy → dB".
Czy można dodać wzmocnienia w dB dla wzmacniaczy kaskadowych?
Tak, to jedna z głównych zalet skali dB. Gdy elementy są w szeregu (kolejne wzmacniacze, tłumiki), to zamiast mnożyć stosunki mocy, w dB sumujesz zyski i straty. Ułatwia to liczenie budżetu mocy w projektowaniu łączy.
Gdzie w sieciach światłowodowych spotyka się wzmacniacze optyczne?
Stosuje się je w długich trasach transmisyjnych, aby kompensować tłumienie włókna i elementów pasywnych. W praktyce spotkasz je np. w łączach dalekiego zasięgu i systemach z wieloma odcinkami, gdzie bez wzmocnienia moc na odbiorniku byłaby zbyt mała.
Jak sprawdzić, czy wynik w dB ma sens bez liczenia dokładnego?
Użyj reguł orientacyjnych: ×10 to 10 dB, ×100 to 20 dB, ×1000 to 30 dB, a ×2 to ok. 3 dB. Jeśli z danych wynika wzrost 100×, to odpowiedź powinna być blisko 20 dB. To szybka kontrola na egzaminie.
Czy jednostka mW ma znaczenie w obliczeniach wzmocnienia dB?
W samym stosunku Pwyj/Pwej jednostka się skraca (mW/mW), więc możesz użyć mW, W lub µW, byle konsekwentnie dla obu mocy. Ważne jest, aby były to moce, a nie np. poziomy w dBm. Wtedy wynik w dB będzie poprawny.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 60% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Wzmocnienie mocy w dB liczy się ze wzoru: G = 10·log10(Pwyj/Pwej)."

Źródła:

  • Gerd Keiser, "Optical Fiber Communications", rozdział dotyczący budżetu mocy i skali decybelowej (definicje dB dla mocy), wydania akademickie
  • John M. Senior, M. Y. Jamro, "Optical Fiber Communications: Principles and Practice", sekcja o jednostkach dB/dBm i relacjach mocy w torze optycznym, wydania akademickie

Materiały:

  • Podręczniki do telekomunikacji optycznej (rozdziały o skali dB i budżecie mocy)
  • Materiały szkolne z podstaw telekomunikacji/światłowodów dla technika teleinformatyka
  • Karty katalogowe wzmacniaczy optycznych (sekcje: gain, output power)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego